波的衍射和干涉、多普勒效应.ppt

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1、波的衍射和干涉多普勒效应波的衍射波的衍射波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。1、在水塘里，微风激起、在水塘里，微风激起的水波遇到突出水面的的水波遇到突出水面的小石子、芦苇，会绕过小石子、芦苇，会绕过他们继续传播，好象他他们继续传播，好象他们并不存在。们并不存在。2、听其声不见其人。听其声不见其人。发生明显衍射现象的条件是什么？发生明显衍射现象的条件是什么？波的衍射波的衍射缝、孔的宽度缝、孔的宽度或障碍物的尺或障碍物的尺寸跟波长差不寸跟波长差不多，或者比波多，或者比波长小时，才能长小时，才能观察到明显的观察到明显的衍射现象。衍射现象。一切波都能发生

2、衍射现象，衍射是波特有的现象。一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象。【例题【例题1】如图是观察水面波衍射的实验装置，】如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和和BD是两块挡板，是两块挡板，AB是一个孔，是一个孔，O为波源，图中已画出波源所为波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下述描述正确的是述正确的是 （ ） A、此时能明显观察到波的衍射现象、此时能明显观察到波的衍射现象B、挡板前波纹间距离相等、挡板前波纹间距离

3、相等C、如果将孔、如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D、如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观、如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察衍射现象察衍射现象ABC波的干涉波的干涉1、波的叠加、波的叠加 两列波相遇后，彼两列波相遇后，彼此穿过，继续传播，波此穿过，继续传播，波的形状和传播的情形都的形状和传播的情形都跟相遇前一样，也就是跟相遇前一样，也就是说，相遇后，它们都保说，相遇后，它们都保持各自的运动状态，彼持各自的运动状态，彼此都没有受到影响。此都没有受到影响。1、波的叠加、波的叠加波叠加原理：波叠加原理： 几列波在同一介质中传

4、播，在介质中某一点几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇时，每一列波都能够保持各自（或某一区域）相遇时，每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不影响，好像没有遇到另一列波一样。在它们重叠不影响，好像没有遇到另一列波一样。在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动。动。质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。

5、的位移的矢量和。波叠加规律：波叠加规律：两列波的波峰与波峰相遇两列波的波峰与波峰相遇振动加强振动加强两列波的波谷与波谷相遇两列波的波谷与波谷相遇振动加强振动加强两列波的波峰与波谷相遇两列波的波峰与波谷相遇振动减弱振动减弱 这两列水波相这两列水波相遇后，在振动着的遇后，在振动着的水面上，出现了一水面上，出现了一条条从两个波源中条条从两个波源中间伸展出来的相对间伸展出来的相对平静的区域和激烈平静的区域和激烈振动的区域，这两振动的区域，这两种区域在水面上的种区域在水面上的位置是固定的，而位置是固定的，而且相互隔开。且相互隔开。2、波的干涉波的干涉干涉的解释：干涉的解释：注意：注意：（1）产生干涉的条

6、件：两波源振动频率相同。）产生干涉的条件：两波源振动频率相同。（2）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域）振动加强的区域振动始终加强，振动减弱的区域振动始终减弱。振动始终减弱。（3）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大）振动加强（减弱）的区域是指质点的振幅大（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移（小），而不是指振动的位移大（小），因为位移是在时刻变化的。是在时刻变化的。一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象。一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象。【例题【例题2】如图所示，】如图所示，S1、S2是两个频率相等的波源，它是两个频率相等的波源，它们在同一种介质中传播，以们在同

7、一种介质中传播，以S1、S2为圆心的两组同心圆为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）则以下说法正确的是线）则以下说法正确的是 （ ） A、质点、质点A是振动加强点是振动加强点 B、质点、质点D是振动减弱点是振动减弱点 C、再过半周期，质点、再过半周期，质点B、C是振动加强点是振动加强点 D、质点、质点A始终处于最大位移始终处于最大位移A多普勒效应多普勒效应 现象：当发声物体向你驶现象：当发声物体向你驶来时，感觉音调变高；当来时，感觉音调变高；当发声物体离你远去时，感发声物体离你远去时，感觉音调变低（音调由频率觉音调

8、变低（音调由频率决定，频率高音调高；频决定，频率高音调高；频率低音调低）。率低音调低）。 多普勒效应：由于波源和多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。现象叫做多普勒效应。奥地利物理学家多普勒奥地利物理学家多普勒单位时间内观察者单位时间内观察者数得的人数与实际数得的人数与实际通过的人数相同。通过的人数相同。单位时间内观单位时间内观察者数得的人察者数得的人数变多。数变多。单位时间内观察单位时间内观察者数得的人数变者数得的人数变少。少。多普勒效应的成因多普勒效应的成因波源和观察者靠近运动时，观察者接受到的频率

9、变大波源和观察者靠近运动时，观察者接受到的频率变大波源和观察者远离运动时，观察者接受到的频率变小波源和观察者远离运动时，观察者接受到的频率变小注注 意：意：1、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。感到频率发生了变化。2、多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械、多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 多普勒测速仪多普勒测速仪多多普普勒勒天天气气雷雷达达 多普勒水流测速仪多普勒水流测速仪多普勒导航系统多普勒导航系统法国幻影法国幻影2000战斗机战斗机美国美国AH-64“阿帕奇阿帕奇”直升机直升机